逐次逼近ADC 逐次逼近转换器在中档应用中很流行。如图1所示，逐次逼近ADO包含一个逐次比较寄存器（SAR）、比较器和DAC。SAR产生单向递增的二进制序列（斜坡信号），这个数字斜坡信号由DAC转换为离散时间的（模拟）斜坡。单向序列持续增加直至越过一个阈值，这由过零检测模块的输出指示。检测到这个符号变化所需的时间与ADO的数字输出直接相关。逐次逼近ADC的速度与转换器字长是直接相关的。
图1 逐次逼近ADO的结构
欢迎转载，信息来自维库电子市场网（www.dzsc.com） 来源:ks99
单片机与DSP中的滤波器常常涉及到模拟数字转换器(ADC)，而逐次逼近型ADC（Successive Approximation Register ADC）是其中一种常见的转换器类型。这种转换器因其结构简单、成本效益高而在中档应用中广泛使用。本文将详细解析逐次逼近ADO（Analog-to-Digital Converter）的结构及其工作原理。
逐次逼近ADC的基本组成部分包括逐次比较寄存器（SAR）、比较器和数模转换器(DAC)。逐次比较寄存器SAR的作用是生成一个单向递增的二进制序列，也就是所谓的“斜坡信号”。这个二进制序列是由最高位开始，每次翻转一位，直到最低位，形成一个从0到2^n-1的全序列，其中n为转换器的位数。
在SAR产生的数字序列被送入DAC后，DAC将其转换为对应的模拟电压，这个电压以离散时间的形式呈现，即模拟斜坡。这个斜坡电压会与输入的模拟信号进行比较。比较器的作用就是比较这个模拟斜坡电压与输入信号的电压，以确定当前二进制位的正确状态。当模拟斜坡电压达到或超过输入信号的电压时，过零检测模块会捕捉到这个符号变化，从而确定当前位的值。
整个转换过程是逐步进行的，每一步都根据比较结果来更新SAR中的位。例如，如果在某位翻转后，模拟斜坡电压超过了输入电压，那么该位就设置为1；反之，如果未超过，则设置为0。这个过程会一直重复，直到所有位都被确定，最终得到的二进制序列就是对应于输入模拟信号的数字表示。
值得注意的是，逐次逼近ADC的转换速度与其位数直接相关。位数越多，需要的比较步骤也就越多，因此转换时间更长。然而，由于其结构相对简单，逐次逼近ADC的转换速度通常可以做得较快，特别是在中档应用中，这种平衡使其成为理想的解决方案。
在单片机和DSP系统中，滤波器的设计往往需要高效的ADC，因为ADC的性能直接影响到数字滤波器的精度和稳定性。逐次逼近ADC因其快速响应和良好的线性度，常被用于实时数据采集和处理系统，尤其是在对实时性和精度有一定要求但对成本敏感的应用中。
逐次逼近ADC的结构与工作原理是数字信号处理系统中不可或缺的一部分，尤其是在单片机和DSP系统中，它们扮演着将模拟信号转化为数字信号的关键角色，为后续的数字滤波和其他处理提供了基础。理解这一技术对于设计和优化这些系统至关重要。
